共聚焦扫描模式参数对照表
来源：共聚焦项目需求分析文档，6种扫描模式的功能参数与硬件控制逻辑的对照关系表。
概述
本文件定义了共聚焦显微镜操作软件支持的 6 种扫描模式，以及每种模式下的功能参数、对应的硬件控制逻辑和备注说明。表格采用四列结构：
| 列 | 含义 |
|---|---|
| A列 | 扫描方式（模式名称） |
| B列 | 功能与参数（软件侧参数） |
| C列 | 对应硬件控制逻辑（硬件侧实现） |
| D列 | 备注说明 |
六种扫描模式总览
| 序号 | 扫描模式 | 特有参数数 | 核心特性 |
|---|---|---|---|
| 1 | XY 扫描 | 5 个通用参数 | 基础二维平面扫描 |
| 2 | XYZ 扫描 | 4 个 Z 轴参数 + 5 个通用参数 | 三维断层扫描（Z-stack） |
| 3 | XYT 扫描 | 2 个时间参数 + 5 个通用参数 | 时间序列扫描（Time-lapse） |
| 4 | XYλ 光谱扫描 | 5 个光谱参数 + 5 个通用参数 | 光谱成像（Lambda scan） |
| 5 | 大图拼接 | 5 个位置参数 + 图像拼接 + 5 个通用参数 | 大视场拼接成像（Mosaic） |
| 6 | 多点扫描 | 5 个位置参数 + 5 个通用参数 | 多 ROI 定点扫描 |
通用参数（所有模式均包含）
除特有参数外，每种扫描模式都包含以下 5 个通用功能参数：
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 说明 |
|---|---|---|
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 扫描帧速率控制 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT 选择配置 | 双通道配置：激光通道 + 检测通道 |
| 结果保存路径 | — | 数据存储路径设置 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 扫描启动与数据回显 |
各模式详细参数
1. XY 扫描
最基础的二维平面扫描模式。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | |
| 通道选择 | 激光器选择配置 | |
| （通道选择续） | PMT 选择配置 | |
| 结果保存路径 | — | |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 |
2. XYZ 扫描（Z-stack）
三维断层扫描，沿 Z 轴逐层采集。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| z轴起点设置 | Z轴起始位置 | |
| z轴终点设置 | Z轴终点位置 | |
| 切片数 | 层数，与步长相匹配 | 层数 = 总厚度 / 步长 |
| 步长 | 单层距离，与层数匹配 | 相邻两层之间的距离 |
| 激光强度自适应调节 | 与位置有关 | 深度越深，激光强度可能需要增加以补偿衰减 |
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 通用参数 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT选择配置 | 通用参数 |
| 结果保存路径 | — | 通用参数 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 通用参数 |
关键设计点：
- 切片数（层数）与步长相互约束，必须匹配（总厚度 = 层数 × 步长）
- 激光强度自适应调节与 Z 位置相关——深层样品荧光衰减需要补偿
3. XYT 扫描（Time-lapse）
时间序列扫描，在同一位置反复采集。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| 扫描间隔 | — | 完成一次XY扫描与下一次之间的间隔 |
| 扫描时长 | — | 完成周期（总实验时长） |
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 通用参数 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT选择配置 | 通用参数 |
| 结果保存路径 | — | 通用参数 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 通用参数 |
关键设计点：
- 扫描间隔 = 两次扫描之间的等待时间
- 扫描时长 = 整个时间序列实验的总周期
4. XYλ 光谱扫描
光谱成像，采集不同波长下的荧光信号。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| 起始波长 | — | 光谱扫描起始波长 |
| 终止波长 | — | 光谱扫描终止波长 |
| 光谱宽度 | — | 光谱采集范围（终止 - 起始） |
| 扫描步长 | — | 从上一个波长到下一个波长之间的间隔 |
| λ光谱步长 | — | 光谱分辨率步长 |
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 通用参数 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT选择配置 | 通用参数 |
| 结果保存路径 | — | 通用参数 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 通用参数 |
关键设计点：
- 包含”扫描步长”和”λ光谱步长”两个参数，可能分别指空间扫描步长和光谱扫描步长
- 光谱扫描需要光谱分光器件（如光栅、声光可调滤光器等）支持
5. 大图拼接（Mosaic / Tile Scan）
大视场成像，通过移动位移台拍摄多个视场后拼接成大图。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| 扫描序号 | — | 第几个 tile |
| 扫描x位置 | — | 当前 tile 的 X 坐标 |
| 扫描长度 | — | X 方向范围 |
| 扫描y位置 | — | 当前 tile 的 Y 坐标 |
| 扫描宽度 | — | Y 方向范围 |
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 通用参数 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT选择配置 | 通用参数 |
| 结果保存路径 | — | 通用参数 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 通用参数 |
| 图像拼接 | — | 拼接算法 |
关键设计点：
- 需要位移台精确控制位置（扫描x位置 / 扫描y位置）
- 每个 tile 的扫描长度和宽度定义了单帧视场
- 图像拼接作为独立步骤，有专门的拼接算法
6. 多点扫描（Multi-position / ROI Scan）
多个感兴趣区域（ROI）的定点扫描。
| 功能参数 | 对应硬件控制逻辑 | 备注 |
|---|---|---|
| 扫描序号 | — | 第几个点/ROI（注意：表格中出现两次”扫描序号”，可能一处为冗余或错误） |
| 扫描x位置 | — | ROI 的 X 坐标 |
| 扫描长度 | — | X 方向范围 |
| 扫描y位置 | — | ROI 的 Y 坐标 |
| 扫描宽度 | — | Y 方向范围 |
| 帧频率 | 振镜扫描控制 | 通用参数 |
| 通道选择 | 激光器选择配置 / PMT选择配置 | 通用参数 |
| 结果保存路径 | — | 通用参数 |
| 开始扫描 | 接收返回数据并展示 | 通用参数 |
关键设计点：
- 与大图拼接类似，都需要位移台定位，但多点扫描不需要拼接
- 表格中第45行和第46行均为”扫描序号”，可能为录入错误，需确认
硬件控制逻辑汇总
软件功能参数到硬件控制的映射：
| 硬件模块 | 对应的软件参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 振镜扫描控制 | 帧频率 | 控制 XY 扫描振镜的扫描速率 |
| 激光器选择配置 | 通道选择 | 选择激发激光器波长/开关 |
| PMT 选择配置 | 通道选择（第二行） | 选择光电倍增管检测通道 |
| Z 轴起始位置 | z轴起点设置 | Z 轴位移台定位 |
| Z 轴终点位置 | z轴终点设置 | Z 轴位移台定位 |
| 层数（与步长相匹配） | 切片数 | Z-stack 层数计算 |
| 单层距离（与层数匹配） | 步长 | Z 轴步进精度 |
| 与位置有关 | 激光强度自适应调节 | AOTF 或激光功率随深度调节 |
| 接收返回数据并展示 | 开始扫描 | 数据采集与实时显示 |
关联笔记
- 共聚焦显微镜操作软件需求说明 — 总体需求文档，本表格为扫描模式部分的细化
- 共聚焦显微镜操作软件需求说明-扫描采集 — 扫描采集专项需求，6种扫描模式的详细说明
- 共聚焦系统架构流程图-Visio — 系统整体架构
- 共聚焦软件使用说明-功能模块手册 — 软件功能模块总览